Узгадняючыя прылады: прызначэнне і прынцып пабудовы

У аматарскай практыцы не так часта можна сустрэць антэны, у якіх ўваходны супраціў з'яўляецца роўным хвалеваму супраціву фідэра, а таксама выходнаму супраціву перадатчыка. У пераважнай большасці выпадкаў выявіць такое адпаведнасць не атрымоўваецца, таму трэба выкарыстоўваць спецыялізаваныя узгадняючыя прылады. Антэна, фідэр, а таксама выхад перадатчыка ўваходзяць у адзіную сістэму, у якой энергія перадаецца без якіх-небудзь страт.

Як гэта зрабіць?

Каб рэалізаваць гэтую досыць складаную задачу, трэба выкарыстоўваць узгадняючыя прылады ў двух асноўных месцах - гэта кропка злучэння антэны з фідэрам, а таксама кропка, дзе фідэр злучаецца з выхадам перадатчыка. Найбольш шырокае распаўсюджванне сёння атрымалі спецыялізаваныя трансфармуюць прылады, пачынаючы ад вагальных рэзанансных контураў і сканчаючы кааксіяльнымі трансфарматарамі, выкананымі ў выглядзе асобных адрэзкаў кааксіяльнага кабеля патрэбнай даўжыні. Усе гэтыя ўзгадняючыя прылады выкарыстоўваюцца для ўзгаднення супраціваў, што дазваляе ў канчатковым выніку мінімізаваць агульныя страты ў лініі перадач і, што больш важна, знізіць внеполосных выпраменьвання.

Супраціў і яго асаблівасці

У пераважнай большасці выпадкаў выходны супраціў стандартна ў сучасных шырокапалосных перадатчыках складае 500 м. Пры гэтым варта адзначыць, што многія кааксіяльныя кабеля, якія выкарыстоўваюцца ў якасці фідэра, таксама адрозніваюцца стандартнай велічынёй хвалевага супраціву на ўзроўні 50 або 750 м. Калі ж разглядаць антэны, для якіх могуць выкарыстоўвацца ўзгадняючыя прылады, то ў залежнасці ад канструкцыі і тыпу ў іх ўваходны супраціў мае дастаткова шырокі дыяпазон велічынь, пачынаючы ад некалькіх Ом і заканч вая сотнямі і нават вялікай колькасцю.

Вядома, што ў одноэлементных антэнах ўваходны супраціў на рэзананснай частаце з'яўляецца практычна актыўным, пры гэтым чым больш частата перадатчыка будзе адрознівацца ад рэзананснай у тыя ці іншыя бакі, тым больш з'явіцца рэактыўнай складнікам індуктыўнага ці ж ёмістага характару ва ўваходным супраціве самога прылады. У той жа час многоэлементные антэны маюць ўваходны супраціў на рэзананснай частаце, якое мае комплексны характар за кошт таго, што ў працэс адукацыі рэактыўнай складнікам свой уклад ўносяць розныя пасіўныя элементы.

Калі ўваходны супраціў ставіцца да актыўных, яго можна ўзгадніць з супрацівам, выкарыстоўваючы спецыялізаванае згодай прылада для антэны. Пры гэтым варта адзначыць, што страты тут з'яўляюцца практычна нязначнымі. Аднак адразу пасля таго, як у ўваходным супраціве пачне ўтварацца рэактыўная складнік, працэдура ўзгаднення будзе ўсё больш складанай, і трэба будзе выкарыстоўваць усе больш і больш складанае узгадняючыя прылада для антэны, магчымасці якога дазволяць забяспечыць кампенсацыю непажаданай рэактыўнасці, і размяшчацца яно павінна непасрэдна ў пункце харчавання. Калі рэактыўнасць не будзе кампенсавацца, гэта негатыўна адаб'ецца на КСВ у фідэры, а таксама істотна павялічыць агульныя страты.

Ці трэба гэта рабіць?

Спроба паўнавартаснай кампенсацыі рэактыўнасці ў ніжнім канцы фідэра з'яўляецца беспаспяховай, паколькі абмяжоўваецца характарыстыкамі самога прылады. Любыя перабудовы частоты перадатчыка ў межах вузкіх участкаў аматарскіх дыяпазонаў ў канчатковым выніку не прывядуць да з'яўлення значнай рэактыўнай складнікам, з прычыны чаго часта не ўзнікае патрэбы ў яе кампенсацыі. Таксама варта адзначыць, што правільны праект многоэлементных антэн таксама не прадугледжвае вялікі рэактыўнай складнікам наяўнага ўваходнага супраціву, што не патрабуе яе кампенсацыі.

У эфіры можна досыць часта сустрэць розныя спрэчкі аб тым, якую ролю і прызначэнне мае згодай прылада для антэны ( «доўгі провад» або іншага тыпу) у працэсе ўзгаднення з ёй перадатчыка. Некаторыя ўскладаюць на яго досыць вялікія надзеі, у той час як іншыя проста лічаць звычайнай цацкай. Менавіта таму трэба правільна разумець, чым жа сапраўды можа на практыцы дапамагчы антэнны цюнар, а дзе яго выкарыстанне будзе лішнім.

Што гэта такое?

У першую чаргу, трэба правільна разумець, што цюнэр ўяўляе сабой высокачашчынны трансфарматар супраціваў, пры дапамозе якога пры неабходнасці можна будзе забяспечыць кампенсацыю рэактыўнасці індуктыўнага ці ж ёмістага характару. Можна разгледзець гранічна просты прыклад:

Разрезной вібратар, які на рэзананснай частаце мае актыўны ўваходны супраціў на ўзроўні 700 м, і пры гэтым у ім выкарыстоўваецца кааксіяльны кабель з перадатчыкам, які мае ўваходны супраціў каля 500 м. Цюнэры ўсталёўваюцца на выхадзе перадатчыка, і ў гэтай сітуацыі будуць прадстаўляць сабой для якой- альбо антэны (у тым ліку «доўгі кабель») узгадняючыя прылады паміж перадатчыкам і фідэрам, без усялякіх складанасцяў спраўляючыся са сваёй асноўнай задачай.

Калі ў далейшым правесці перабудову перадатчыка на частату, якая адрозніваецца ад рэзананснай частаты антэны, то ў такім выпадку ў ўваходным супраціве прылады можа з'явіцца рэактыўнасць, якая ў далейшым практычна маментальна пачне выяўляцца і на ніжнім канцы фідэра. Пры гэтым пагодзяцца прылада «Р» любой серыі таксама зможа яе кампенсаваць, і перадатчык зноў атрымае ўзгодненасць з фідэрам.

Што будзе на выхадзе, дзе фідэр злучаецца з антэнай?

Калі вы выкарыстоўваеце цюнэр выключна на выхадзе перадатчыка, то ў такім разе не атрымаецца забяспечыць паўнавартасную кампенсацыю, і ў прыладзе пачнуць узнікаць розныя страты, так як будзе прысутнічаць не да канца дакладнае ўзгадненне. У такой сітуацыі трэба будзе выкарыстоўваць яшчэ адзін, які падлучаецца паміж антэнай і фідэрам, што дазволіць цалкам выправіць становішча і забяспечыць кампенсацыю рэактыўнасці. У дадзеным прыкладзе фідэр выступае ў якасці ўзгодненай лініі перадачы, якая мае адвольную даўжыню.

Яшчэ адзін прыклад

Рамачная антэна, у якой актыўны ўваходны супраціў мае значэнне каля 1100 м, трэба ўзгадніць з лініяй перадачы на 50 Ом. Выхад перадатчыка ў дадзеным выпадку мае значэнне 500 м.

Тут трэба будзе выкарыстоўваць згодай прылада для трансівера або антэны, якое будзе ўсталёўвацца ў пункце, дзе фідэр падключаецца да антэны. У пераважнай большасці выпадкаў многія аматары аддаюць перавагу выкарыстоўваць ВЧ трансфарматары розных тыпаў, абсталяваныя ферытавымі стрыжнямі, але на самой справе больш зручным рашэннем будзе выраб четвертьволнового кааксіяльнага трансфарматара, які можна зрабіць з стандартнага 75-омного кабеля.

Як гэта рэалізаваць?

Даўжыня выкарыстоўванага адрэзка кабеля павінна разлічвацца па формуле А / 4 * 0.66, дзе А ўяўляе сабой даўжыню хвалі, а 0.66 з'яўляецца каэфіцыентам скарочанай, выкарыстоўвальным для пераважнай большасці сучасных кааксіяльных кабеляў. Узгадняючыя прылады КХ антэн у дадзеным выпадку будуць падключацца паміж 50-омным фідэрам і уваходам антэны, і калі іх згарнуць у бухту дыяметрам ад 15 да 20 см, то ў такім выпадку ён будзе таксама выступаць у якасці симметрирующего прылады. Фідэр будзе цалкам аўтаматычна ўзгадняцца з перадатчыкам, а таксама пры роўнасці іх супраціваў, прычым у такой сітуацыі можна будзе цалкам адмовіцца ад паслуг стандартнага антэннага цюнэра.

іншы варыянт

Для такога прыкладу можна разгледзець яшчэ адзін аптымальны спосаб ўзгаднення - пры дапамозе кратнага палове хвалі або жа паўхвалевага кааксіяльнага кабеля ў прынцыпе з любым хвалевым супрацівам. Яго ўключаюць паміж цюнэрам, якія размяшчаюцца каля перадатчыка, і антэнай. У дадзеным выпадку ўваходны супраціў антэны, якое мае значэнне на ўзроўні 110 Ом, пераносіцца на ніжні канец кабеля, пасля чаго, выкарыстоўваючы антэннае згодай прылада, трансфармуецца ў супраціў 500 м. У дадзеным выпадку прадугледжваецца поўнае ўзгадненне перадатчыка з антэнай, а фідэр выкарыстоўваецца ў якасці паўторніка .

У больш цяжкіх сітуацыях, калі ўваходны супраціў антэны з'яўляецца неадпаведным хвалеваму супраціву фідэра, якое, у сваю чаргу, не адпавядае выходнаму супраціву перадатчыка, патрабуюцца узгадняючыя прылады КХ антэн у колькасці двух штук. У дадзеным выпадку адно выкарыстоўваецца уверсе, каб дамагчыся ўзгаднення фідэра з антэнай, у той час як іншае забяспечвае ўзгадненне фідэра з перадатчыкам ўнізе. Пры гэтым няма ніякай магчымасці зрабіць якое-небудзь згодай прылада сваімі рукамі, якое можна будзе выкарыстоўваць адно для ўзгаднення ўсёй ланцугу.

Узнікненне рэактыўнасці зробіць сітуацыю яшчэ больш складанай. У дадзеным выпадку ўзгадняючыя прылады КХ дыяпазонаў дазволяць істотна палепшыць ўзгадненне перадатчыка з фідэрам, забяспечыўшы такім чынам значнае палягчэнне працы канцавога каскаду, але большага ад іх чакаць не варта. З-за таго, што фідэр будзе рассогласован з антэнай, з'явяцца страты, таму эфектыўнасць працы самога прылады будзе прыніжанай. Актываваны КСВ-метр, усталяваны паміж цюнэрам і перадатчыкам, забяспечыць фіксацыю КСВ = 1, а паміж фідэрам і цюнэрам такога эфекту не атрымаецца дамагчыся, так як прысутнічае разузгадненне.

выснову

Карысць цюнэра заключаецца ў тым, што ён дазваляе падтрымліваць аптымальны рэжым перадатчыка ў працэсе працы на няўзгодненую нагрузку. Але пры гэтым не можа забяспечвацца паляпшэнне эфектыўнасці працы любой антэны (у тым ліку «доўгі провад») - пагадзілася прылады нямоглыя, калі яна рассогласована з фідэрам.

П-контур, які выкарыстоўваецца ў выходным каскадзе перадатчыка, таксама можа прымяняцца ў якасці антэннага цюнэра, але толькі ў тым выпадку, калі будзе прысутнічаць аператыўнае змена індуктыўнасці і кожнай ёмістасці. У пераважнай большасці выпадкаў як ручныя, так і аўтаматычныя цюнэры ўяўляюць сабой рэзанансныя контурныя перабудоўваўся прылады па-за залежнасці ад таго, збіраюцца яны фабрычна або хтосьці вырашыў зрабіць згодай прылада для антэны сваімі рукамі. У ручных прысутнічае два ці тры рэгулююць элемента, а самі яны не аператыўныя у працы, у той час як аўтаматычныя з'яўляюцца дарагімі, а для працы пры сур'ёзных магутнасцях іх кошт можа быць вельмі высокай.

Шырокапалоснае згодай прылада

Такі цюнэр задавальняе пераважнаму большасці варыяцый, пры якіх трэба забяспечыць ўзгадненне антэны з перадатчыкам. Такое абсталяванне з'яўляецца даволі эфектыўным ў працэсе працы з антэнамі, выкарыстоўвальных на гармоніках, калі фідэр ўяўляе сабой паўхвалевага паўторнік. У такой сітуацыі ўваходны супраціў антэны адрозніваецца на розных дыяпазонах, але пры гэтым тюнеров дазваляе забяспечыць лёгкую ўзгодненасць з перадатчыкам. Прапанаванае прылада можа без працы функцыянаваць пры магутнасцях перадатчыка да 1.5 кВт ў частотнай паласе ад 1.5 да 30 Мгц. Такая прылада можна зрабіць нават сваімі рукамі.

Асноўнымі элементамі цюнэра выступае ВЧ аўтатрансфарматар на ферытавым кольцы ад адхіляе сістэмы тэлевізар УНТ-35, а таксама перамыкач, разлічаны на 17 палажэнняў. Прадугледжваецца магчымасць выкарыстання конусных кольцаў ад мадэляў УНТ-47/59 або якіх-небудзь іншых. У абмотцы прысутнічае 12 віткоў, якія намотваюцца ў два драты, пры гэтым пачатак адной аб'ядноўваецца з канцом другі. На схеме і ў табліцы нумарацыя віткоў скразная, у той час як сам провад шматжыльны і заключаны ў фторопластовая ізаляцыю. Па ізаляцыі дыяметр драты складае 2.5 мм, прадугледжваючы адводы ад кожнага вітка, пачынаючы з восьмага, калі весці рахунак ад заземленага канца.

Аўтатрансфарматар усталёўваецца гранічна блізка да перамыкач, пры гэтым злучальныя праваднікі паміж імі павінны мець мінімальную даўжыню. Прадугледжваецца магчымасць выкарыстання перамыкача на 11 палажэнняў, калі будзе захавана канструкцыя трансфарматара з не такой вялікай колькасцю адводаў, да прыкладу, з 10 па 20 віток, але ў такой сітуацыі адбудзецца змяншэнне і інтэрвалу трансфармацыі супраціваў.

Ведаючы дакладнае значэнне ўваходнага супраціву антэны, можна выкарыстоўваць такі трансфарматар для таго, каб узгадніць антэну з фідэрам 50 або 750 м, выкарыстоўваючы толькі самыя неабходныя адводы. У такой сітуацыі яго размяшчаюць у спецыяльную вільгаценепранікальным скрынку, пасля чаго заліваюць парафінам і ставяць у непасрэдна ў кропцы харчавання антэны. Само па сабе пагадзіцца прылада можа выконвацца ў якасці самастойнай канструкцыі ці ж ўключацца ў склад спецыяльнага антэна-камутацыйнага блока якой-небудзь радыёстанцыі.

Для нагляднасці пазнака, устаноўленая на ручцы перамыкача, паказвае велічыню супраціву, якое адпавядае дадзеным становішчу. Каб забяспечыць паўнавартасную кампенсацыю рэактыўнай індуктыўнай складнікам, прадугледжваецца магчымасць наступнага падлучэння пераменнага кандэнсатара.

У прыведзенай табліцы выразна паказваецца, якім чынам супраціў залежыць ад колькасці зробленых вамі віткоў. У дадзеным выпадку твор разлікаў ажыццяўлялася, грунтуючыся на суадносінах супраціваў, якое знаходзіцца ў квадратычнай залежнасці ад агульнай колькасці зробленых віткоў.